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液导至分离器。对于从井眼到地面需要两道屏障的作业者来说,RCD和钻井液就是第一道屏障,而防喷器则是第二道屏障。MPD作业应用RCD形成一个封闭系统,应用节流管汇和回压泵控制井下压力。这样,不论在钻进过程(泥浆泵处于打开状态)还是在接单跟过程(泥浆泵处于关闭状态)中,钻井工程师都可以保持恒定的BHP。
一旦井下压力环境由孔隙压力、破裂压力和井眼稳定压力所确定,就用MPD来维持一个适当的环空压力剖面。其中井眼稳定压力通常由实时指纹对比来确定,环空压力降低就会导致井涌,增加就会导致井漏。因此MPD既能让作业者将ECD控制在一个狭窄的孔隙压力破裂压力窗口内,同时又能保证井壁稳定性。这一过程主要通过控制环空的回压来实现,同时要考虑影响ECD的各个因素,例如钻井液密度、流变性、环空钻井液流速、循环摩阻以及井眼几何形态等(左上图)5。
将BHP维持在预定的范围内可以将地层损害降到最低、防止泥浆漏失、抑制井涌以及提高机械钻速。MPD还可以允许作业者延长套管下入点,甚至减少一层套管。同时还可以根据井下压力变化做出即时反应,尽可能避免井涌或井漏而无需停钻。此外,由于钻井液比重保持不变,没有必要在以上作业过程中循环泥浆,因此MPD还节省了钻机时间6。
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油田新技术
fAUTOCHOKE
RCD和自动节流装置。HOLDRCD(中)安装在防喷器的顶部(红色,左),能够形成一个密封层,将常规的开放式钻井系统转为封闭式系统。方钻杆补心通过钻柱安装到RCD或者从RCD中移除,它包含的密封元件可以在环空和钻柱之间形成密封。高压密封元件可以阻止井筒内流体进入RCD的轴承腔而污染润滑系统。润滑系统受到污染会对轴承造成损坏。可视指示销可以让司钻知道固定方钻杆补心密封元件的自锁系统已经锁住。安装四通连接了RCD和防喷器组,以及轴承总成的接口和放喷管线,将钻井返出物带离钻台。
AUTOCHOKE装置(右)使用了一个动态定位式梭阀总成,可滑进AUTOCHOKE机构内部。动调整片连接到梭阀总成,并且滑进静调整片上,形成一个圆形通孔。由AUTOCHOKE控制台(未显示)产生的液压施加到梭阀总成的后端(设定液压腔内部),而套压则施加到梭阀总成的前端。如果套压高于设定液压,梭阀总成向后移动,增加通孔尺寸,因此降低了套压。如果套压低于设定液压,梭阀总成向前移动,减小通孔尺寸,从而增加了套压。随着梭阀总成前后移动,通过调节通孔尺寸(可以平衡这两个压力)控制井筒流体或气体的流动。
基本原理MPD依赖于司钻手动或自动保持
精确目r
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